TWI644524B - 光學接收電路、光學接收器件及光學傳輸系統 - Google Patents

光學接收電路、光學接收器件及光學傳輸系統 Download PDF

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TWI644524B
TWI644524B TW103129421A TW103129421A TWI644524B TW I644524 B TWI644524 B TW I644524B TW 103129421 A TW103129421 A TW 103129421A TW 103129421 A TW103129421 A TW 103129421A TW I644524 B TWI644524 B TW I644524B
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鈴木秀幸
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    • H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
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Abstract

將為一經光電轉換之光學信號之一單端電流信號輸入至一電流電壓轉換單元中。該電流電壓轉換單元將該單端電流信號轉換成一單端電壓信號且自一輸出端子輸出該經轉換之信號。
一放大器單元之一輸入端子連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子。該放大器單元將該單端電壓信號放大至預先設定之預定振幅且自一輸出端子輸出該經放大之信號。接著，一差分轉換單元之一輸入端子連接至該放大器單元之該輸出端子。該差分轉換單元輸出一差分電壓信號，該差分電壓信號係在該放大器單元中放大之一差分單端電壓信號。例如，可將本發明之技術應用於一光學傳輸系統。

Description

光學接收電路、光學接收器件及光學傳輸系統 [相關申請案之交叉參考]
本申請案主張2013年10月7日提交之日本優先專利申請案JP 2013-209888之權利，該案之全文以引用方式併入本文中。
本發明係關於一種光學接收電路、一種光學接收器件及一種光學傳輸系統。具體而言，本發明係關於可減小一電路面積之一種光學接收電路、一種光學接收器件及一種光學傳輸系統。
在相關技術中，在使用光來傳輸資料之一光學傳輸系統中，一光學傳輸器件光學地轉換一電信號且傳輸資料。一光學接收器件藉由電轉換該光而接收該資料。
例如，在該光學傳輸器件中，自一驅動電路輸出之一電信號由一電光轉換元件(諸如雷射二極體或垂直腔面射型雷射(VCSEL))光學地轉換且透過一光纖而傳輸。接著，在該光學接收器件中，由一光學接收電路對由一光接收元件(諸如光二極體)光電地轉換之一電流信號執行電壓轉換且放大該信號之振幅。接著，在一隨後階段中將該信號供應至一電路(諸如時脈資料回復電路(CDR)或解多工器(De-MUX))。
一般而言，在該光學接收電路中，由一電流電壓轉換單元(諸如轉換阻抗放大器(TIA))將一電流信號轉換成一電壓信號且在一隨後階 段中差分該信號且將其傳輸至一電路(例如參閱PTL 1)。
[引文列表]
[專利文獻]
[PTL 1]
JP 2005-167971 A
順便而言，當執行自一光學傳輸器件至一光學接收器件之通信時，一光纖之一連接部分中之功率損耗及自電至光或自光至電之轉換期間之功率損耗或其類似者較大。因此，已存在其中使一信號衰減且自一光接收元件輸出之一電流信號之振幅變小之一情況。依此一方式，當自該光接收元件輸出之該電流信號之振幅較小時，需要應用一抗雜訊對策。因此，增加一電路面積及電功率消耗。
已鑑於此一情況而實現本發明且本發明將減小一電路面積。
本發明之一態樣之一光學接收電路包含：一電流電壓轉換單元，其被輸入一單端電流信號(其係一經光電轉換之光學信號)且其經組態以將該單端電流信號轉換成一單端電壓信號且自一輸出端子輸出該經轉換之信號；一放大器單元，其之一輸入端子連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子且其經組態以將該單端電壓信號放大至預先設定之預定振幅且自一輸出端子輸出該經放大之信號；及一差分轉換單元，其之一輸入端子連接至該放大器單元之該輸出端子且其經組態以輸出一差分電壓信號，該差分電壓信號係在該放大器單元中放大之一差分單端電壓信號。本發明之一態樣之一光學接收器件包含：一光接收元件，其經組態以輸出一單端電流信號，該單端電流信號係一經光電轉換之光學信號；一電流電壓轉換單元，其被輸入來自該光接收元 件之該單端電流信號且其經組態以將該單端電流信號轉換成一單端電壓信號且自一輸出端子輸出該經轉換之信號；一放大器單元，其之一輸入端子連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子且其經組態以將該單端電壓信號放大至預先設定之預定振幅且自一輸出端子輸出該經放大之信號；及一差分轉換單元，其之一輸入端子連接至該放大器單元之該輸出端子且其經組態以輸出一差分電壓信號，該差分電壓信號係在該放大器單元中放大之一差分單端電壓信號。本發明之一態樣之一光學傳輸系統包含：一光學傳輸器件，其包含經組態以將一經光學傳輸之信號轉換成一電流信號之一光學傳輸電路及經組態以將在該光學傳輸電路中被轉換之該電流信號轉換成一光學信號之用於光學通信之一光源；及一光學接收器件，其包含經組態以透過一光學傳輸路徑而接收該光學信號且輸出一單端電流信號(其係該經光電轉換之光學信號)之一光接收元件及經組態以對自該光接收元件輸出之該電流信號執行電壓轉換之一光學接收電路，其中該光學接收電路包含一電流電壓轉換單元(其被輸入一單端電流信號(其係一經光電轉換之光學信號)且其經組態以將該單端電流信號轉換成一單端電壓信號且自一輸出端子輸出該經轉換之信號)、一放大器單元(其之一輸入端子連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子且其經組態以將該單端電壓信號放大至預先設定之預定振幅且自一輸出端子輸出該經放大之信號)及一差分轉換單元(其之一輸入端子連接至該放大器單元之該輸出端子且其經組態以輸出一差分電壓信號，該差分電壓信號係在該放大器單元中放大之一差分單端電壓信號)。在本發明之一態樣中，在一電流電壓轉換單元中，輸入一單端電流信號(其係一經光電轉換之光學信號)且將該單端電流信號轉換成一單端電壓信號且自該電流電壓轉換單元之一輸出端子輸出該單端電流信號；在一放大器單元中，將該單端電壓信號放大至預先設定之預定振幅且自該放大器單元之一輸出端子輸出該 單端電壓信號；及在一差分轉換單元中，輸出一差分電壓信號，該差分電壓信號係在該放大器單元中放大之一差分單端電壓信號。接著，該放大器單元之一輸入端子連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子且該差分轉換單元之一輸入端子連接至該放大器單元之該輸出端子。
根據本發明之一態樣，可減小一電路面積。
11‧‧‧光學傳輸系統
12‧‧‧光學傳輸器件
13‧‧‧光學傳輸路徑
14‧‧‧光學接收器件
21‧‧‧信號處理電路
22‧‧‧光學傳輸電路
23‧‧‧用於光學通信之光源
31‧‧‧光接收元件
32‧‧‧光學接收電路
33‧‧‧信號處理電路
41‧‧‧光學接收電路
42‧‧‧電流電壓轉換單元
43‧‧‧差分轉換單元
44‧‧‧放大器單元
45‧‧‧放大器
46‧‧‧回饋電阻
47‧‧‧放大器
48‧‧‧限制放大器
51‧‧‧RC型差分產生電路
52‧‧‧放大器
53‧‧‧回饋電阻
54‧‧‧電阻
55‧‧‧電容器
56‧‧‧放大器
61‧‧‧虛設型差分產生電路
62‧‧‧放大器
63‧‧‧回饋電阻
64‧‧‧放大器
65‧‧‧回饋電阻
66‧‧‧電容器
67‧‧‧放大器
71‧‧‧電流電壓轉換單元
72‧‧‧放大器單元
73‧‧‧差分轉換單元
74‧‧‧放大器
75‧‧‧回饋電阻
76‧‧‧限制放大器
77‧‧‧放大器
78‧‧‧正通道金屬氧化物半導體(PMOS)型電晶體
79‧‧‧負通道金屬氧化物半導體(NMOS)型電晶體
81‧‧‧放大器
82‧‧‧放大器
83‧‧‧放大器
84‧‧‧放大器
91‧‧‧放大器
92‧‧‧放大器
93‧‧‧放大器
94‧‧‧放大器
95‧‧‧放大器
201‧‧‧光學通信晶片
202‧‧‧光學傳輸區塊
203‧‧‧光學接收區塊
211‧‧‧傳輸單元
211(1,1)至211(n,m)‧‧‧傳輸單元
212‧‧‧接收單元
212(1,1)至212(n,m)‧‧‧接收單元
213‧‧‧用於光學通信之光源
214‧‧‧光接收器件
221-1‧‧‧電阻
221-2‧‧‧電阻
222‧‧‧輸入緩衝器
223‧‧‧前級驅動器
224‧‧‧雷射二極體驅動器(LDD)
225‧‧‧數位類比轉換器(DAC)
226‧‧‧自動功率控制(APC)
227‧‧‧雷射二極體監測電路
231‧‧‧接收信號強度指示器(RSSI)/信號強度指示器電路
232‧‧‧轉換阻抗放大器
Iin‧‧‧單端電流信號
V1‧‧‧單端電壓信號
V2‧‧‧單端電壓信號
V2n‧‧‧差分電壓信號
V2p‧‧‧差分電壓信號
Vb‧‧‧參考電位
Von‧‧‧差分電壓信號
Vop‧‧‧差分電壓信號
圖1係繪示將本發明應用於其之一光學傳輸系統之一實施例之一實例性組態的一方塊圖。
圖2係繪示相關技術中之一光學接收電路之一通用實例性組態的一視圖。
圖3A至圖3D係繪示光學接收電路中之一電流信號及一電壓信號的視圖。
圖4A至圖4B係分別繪示通用差分轉換電路之視圖。
圖5係繪示將本發明應用於其之一光學接收電路之一實施例之一實例性組態的一方塊圖。
圖6A至圖6D係繪示光學接收電路中之一電流信號及一電壓信號的視圖。
圖7係繪示一反相器型放大器之一實例性組態的一視圖。
圖8A至圖8E係繪示一差分轉換單元之一實例性組態的視圖。
圖9A至圖9C係用於描述一放大器單元之一能率校正的視圖。
圖10係繪示包含複數個光學接收電路之一光學通信晶片之一實例性組態的一視圖。
在下文中，將參考圖式而詳細描述將本發明應用於其之特定實施例。
圖1係繪示將本發明應用於其之一光學傳輸系統之一實施例之一實例性組態的一方塊圖。在本說明書中，一系統意指由一個以上器件形成之一整個裝置。
如圖1中所繪示，一光學傳輸系統11由透過一光學傳輸路徑13(諸如一光纖)而彼此連接之一光學傳輸器件12及一光學接收器件14組態。將一光學信號自光學傳輸器件12傳輸至光學接收器件14。光學傳輸器件12包含一信號處理電路21、一光學傳輸電路22及用於光學通信之一光源23。光學接收器件14包含一光接收元件31、一光學接收電路32及一信號處理電路33。
信號處理電路21執行信號處理以產生對應於經光學傳輸之資料之一信號，且將(例如)包含一對反相電壓信號之一差分電壓信號供應至光學傳輸電路22。
光學傳輸電路22將自信號處理電路21供應之差分電壓信號轉換成一電流信號且將經轉換之信號供應至用於光學通信之光源23。
用於光學通信之光源23透過光學傳輸路徑13而傳輸一光學信號，該光學信號係自光學傳輸電路22供應之電流信號且被轉換成光。例如，將一半導體雷射(諸如一垂直腔面射型雷射(VCSEL))用作為用於光學通信之光源23。
光接收元件31透過光學傳輸路徑13而接收自用於光學通信之光源23傳輸之光學信號，且執行光電轉換。接著，光接收元件31輸出對應於光學信號之一電流信號。
光學接收電路32將一差分電壓信號(其係自光學接收元件31輸出之電流信號)供應至信號處理電路33，對該電流信號執行電壓轉換。
信號處理電路33對自光學接收電路32供應之差分電壓信號執行信號處理且接收自光學傳輸器件12光學傳輸之資料。
依此一方式，在光學傳輸系統11中，由用於光學通信之光源23 電光轉換自光學傳輸電路22輸出之電流信號，透過光學傳輸路徑13而傳輸一光學信號，且由光學接收電路32接收由光接收元件31光電轉換之電流信號。
此處，在描述將本發明應用於其之光學接收電路32之前，將參考圖2至圖4B而描述相關技術中之一光學接收電路。
圖2中繪示相關技術中之光學接收電路41之一通用實例性組態。
如圖2中所繪示，光學接收電路41包含一電流電壓轉換單元42、一差分轉換單元43及一放大器單元44。光學接收電路41接收自光接收元件31輸出之一單端電流信號Iin且將差分電壓信號Vop及Von供應至信號處理電路33。
電流電壓轉換單元42包含一放大器45及一回饋電阻46。例如，電流電壓轉換單元42對圖3A中所繪示之一單端電流信號Iin執行電流電壓轉換且輸出圖3B中所繪示之一單端電壓信號V1。
差分轉換單元43包含一放大器47。差分轉換單元43差分由電流電壓轉換單元42對其執行電流電壓轉換之單端電壓信號V1且輸出圖3C中所繪示之差分電壓信號V2p及V2n。應注意，在圖3C中，由一實線指示差分電壓信號V2p(其係一正信號)且由一虛線指示差分電壓信號V2n(其係一負信號)。
放大器單元44包含一限制放大器48。放大器單元44將由差分轉換單元43差分之差分電壓信號V2p及V2n放大至預先設定之預定振幅且輸出圖3D中所繪示之差分電壓信號Vop及Von。應注意，在圖3D中，由一實線指示差分電壓信號Vop(其係一正信號)且由一虛線指示差分電壓信號Von(其係一負信號)。
順便而言，如上文所描述，已存在其中歸因於光學傳輸路徑13之一連接部分中之功率損耗或電光轉換、光電轉換或類似者期間之功率損耗而使一傳輸信號衰減之一情況及其中自光接收元件31輸出之單 端電流信號Iin之振幅變小之一情況。當由差分轉換單元43差分單端電壓信號V1(其係單端電流信號Iin，其具有此類小振幅，且對其執行電流電壓轉換)時，需要防止信號內埋於雜訊(諸如熱雜訊)中。
例如，圖4A及圖4B中繪示通用差分轉換電路(差分轉換單元)。圖4A中繪示一RC型差分產生電路51。圖4B中繪示一虛設型差分產生電路61。
如圖4A中所繪示，RC型差分產生電路51一放大器52、一回饋電阻53、一電阻54、一電容器55及一放大器56。接著，在RC型差分產生電路51中，由包含電阻54及電容器55之一低通濾波器自一主信號提取一DC分量且產生參考電位Vb。
此處，儘管電阻及電容器之大小取決於低通濾波器之一截止頻率，然電阻及電容器之大小一般會變大。因此，由於期望RC型差分產生電路51具有一高信雜比，所以具有一大電容之電容器55變為消除參考電位Vb中所產生之一雜訊分量所需之一過濾器且增大一面積。
此外，如圖4B中所繪示，虛設型差分產生電路61包含一放大器62、一回饋電阻63、一放大器64、一回饋電阻65、一電容器66及一放大器67。在虛設型差分產生電路61中，由放大器64及回饋電阻65組態等效於一主路徑之一虛設電路。在該虛設電路中產生參考電位Vb。
然而，在虛設型差分產生電路61中，用作一雜訊控制濾波器之電容器66之一面積隨著包含放大器64及回饋電阻65之虛設電路之功率消耗及一電路面積而變大。
如所描述，相關技術中之差分產生電路具有電功率消耗及電路面積增大之一缺點。因此，期望防止電路面積增大且控制電功率消耗。
圖5係繪示將本發明應用於其之光學接收電路32之一實施例之一實例性組態的一方塊圖。
如圖5中所繪示，光學接收電路32包含一電流電壓轉換單元71、一放大器單元72及一差分轉換單元73。光學接收電路32接收自光接收元件31輸出之單端電流信號Iin且將差分電壓信號Vop及Von供應至信號處理電路33。此外，在光學接收電路32中，光接收元件31之一輸出端子連接至電流電壓轉換單元71之一輸入端子。此外，放大器單元72之一輸入端子連接至電流電壓轉換單元71之一輸出端子且差分轉換單元73之一輸入端子連接至放大器單元72之一輸出端子。
電流電壓轉換單元71包含一放大器74及一回饋電阻75。例如，電流電壓轉換單元71對圖6A中所繪示之單端電流信號Iin執行電流電壓轉換且輸出圖6B中所繪示之單端電壓信號V1。圖6A中繪示輸入至電流電壓轉換單元71之輸入端子中之單端電流信號Iin。圖6B中繪示自電流電壓轉換單元71之輸出端子輸出之單端電壓信號V1。
放大器單元72包含一限制放大器76。放大器單元72將自電流電壓轉換單元71輸出之單端電壓信號V1放大至預先設定之預定振幅，單端電壓信號V1保持單端型。接著，放大器單元72輸出圖6C中所繪示之一單端電壓信號V2。圖6C中繪示自放大器單元72之輸出端子輸出之單端電壓信號V2。
差分轉換單元73包含一放大器77。差分轉換單元73差分由放大器單元72放大之單端電壓信號且輸出圖6D中所繪示之差分電壓信號Vop及Von。在圖6D中，由一實線指示差分電壓信號Vop(其係自差分轉換單元73輸出之一正信號)且由一虛線指示差分電壓信號Von(其係一負信號)。
依此一方式組態光學接收電路32。在差分轉換單元73中，放大器77差分由限制放大器76在預定振幅中限制及放大之單端電壓信號。因此，由於待差分之一單端電壓信號之一信號位準高於參考信號中所產生之雜訊之一位準，所以無需考量雜訊之一影響且差分轉換單元73 中無需控制雜訊之一濾波器。因此，差分轉換單元73可(例如)相較於圖4A及圖4B中所繪示之RC型差分產生電路51及虛設型差分產生電路61而減小一電路面積。
此外，可在差分轉換單元73中採用一放大器77，其包含一互補金屬氧化物半導體(CMOS)型反相器電路，該CMOS型反相器電路包含圖7中所繪示之一正通道金屬氧化物半導體(PMOS)型電晶體78及一負通道金屬氧化物半導體(NMOS)型電晶體79之一組合。因此，在差分轉換單元73中，無需(例如)產生參考電位Vb且繪示圖4A及圖4B中之RC型差分產生電路51、虛設型差分產生電路61或類似者且可相較於相關技術而減少電功率消耗。
依此一方式，光學接收電路32可相較於相關技術而減小一電路面積及電功率消耗。
接著，圖8A至圖8E中繪示圖5中之差分轉換單元73之一實例性組態。
如圖8A中所繪示，差分轉換單元73包含四個放大器81至84。
圖5中之放大器單元72之一輸出端子連接至放大器81之一輸入端子。接著，在差分轉換單元73中，放大器82及放大器83之輸入端子連接至放大器81之一輸出端子且放大器84之一輸入端子連接至放大器82之一輸出端子。此外，例如，放大器81至84之各者包含圖7中所繪示之靜態CMOS型反相器電路。
圖8B中繪示自放大器81輸出之一電壓信號。圖8C中繪示自放大器82輸出之一電壓信號。此外，圖8D中繪示差分電壓信號Vop，其係自放大器84輸出之一正信號。圖8E中繪示差分電壓信號Von，其係自放大器83輸出之一負信號。
如所描述，由限制放大器76限制及放大自放大器單元72供應至差分轉換單元73之單端電壓信號之振幅。因此，例如，與由差分轉換 單元43差分自電流電壓轉換單元42輸出之單端電壓信號(該差分已參考圖2而描述)不同，在差分轉換單元73中處置一信號係較容易的。因此，如圖8A至圖8E中所繪示，在差分轉換單元73中，可藉由添加一極性反相放大器之一階段而執行差分，且因此可相較於相關技術而減小一電路面積及電功率消耗。
接著，將參考圖9A至圖9C而描述放大器單元72之一能率校正。
如圖9A中所描述，放大器單元72包含放大器91至95之一組合。
用於差分產生之一放大器91連接至圖5中之電流電壓轉換單元71之輸出端子以及放大器92之一輸入端子。放大器93之一輸入端子連接至放大器91之一輸出端子。接著，放大器94及95依一交叉方式連接於一信號(對其執行一偽差分且其自放大器93輸出)與自放大器92輸出之一主信號之間。
即，在一電路組態中，放大器94之一輸入端子及放大器95之一輸出端子連接至放大器93之一輸出端子，且放大器94之一輸出端子及放大器95之一輸入端子連接至放大器92之一輸出端子。在此一電路組態之放大器單元72中，可校正一能率。
例如，在相關技術中，當執行單端放大時，歸因於程序變動或類似者之一影響而已易於使一眼圖之一交叉點向上及向下位移。在該眼圖中，一信號波形之諸多過渡被取樣，彼此疊加，且被顯示。例如，圖9B中繪示其中使交叉點向上位移之一眼圖之一波形(單端中放大及輸出之信號)。具體而言，已在一反相器型放大器中產生一顯著間隙。
另一方面，在放大器單元72中採用參考圖9A而描述之電路組態。因此，例如，即使當放大器91至95之各者包含圖7中所繪示之靜態CMOS型反相器電路時，仍可執行一能率校正。即，如圖9C中所繪示，放大器單元72可控制眼圖之一交叉點中之一間隙之產生。
因此，藉由採用放大器91至95(其等之各者包含靜態CMOS型反相器電路)，放大器單元72可輸出具有一較佳波形之一差分電壓信號，且降低電功率消耗。
接著，將參考圖10而描述包含複數個光學接收電路32之一光學通信晶片之一實例性組態。
如圖10中所描述，一光學通信晶片201包含一光學傳輸區塊202及一光學接收區塊203。光學通信晶片201(例如)安裝至包含圖1中之光學傳輸器件12及光學接收器件14兩者之功能之一光學通信器件。即，光學通信晶片201可依類似於光學傳輸器件12之一方式透過一光學傳輸路徑13而傳輸一光學信號且可依類似於光學接收器件14之一方式接收一光學信號。
此外，在光學通信晶片201中，光學傳輸區塊202包含複數個傳輸單元211且光學接收區塊203包含複數個接收單元212。例如，在圖10之實例性組態中，光學傳輸區塊202包含在一單一平面上配置成m列×n行之一矩陣之傳輸單元211(1,1)至211(n,m)。類似地，光學接收區塊203包含平面地配置成m列×n行之接收單元212(1,1)至212(n,m)。此處，m及n係任意整數。
此外，在光學通信晶片201中，用於光學通信之光源213分別連接至光學傳輸區塊202中之傳輸單元211且光接收元件214分別連接至光學接收區塊203中之接收單元212。
因此，在光學通信晶片201中，包含於光學傳輸區塊202中之複數個傳輸單元211可將光學信號自用於光學通信之光源213分別傳輸至包含於待成為一通信夥伴之一不同光學通信晶片201之一光學接收區塊203中之複數個接收單元212。此外，在光學通信晶片201中，包含於光學接收區塊203中之複數個接收單元212可藉由光接收元件214而分別接收自包含於待成為一通信夥伴之一不同光學通信晶片201之一 光學傳輸區塊202中之複數個傳輸單元211傳輸之光學信號。
此外，傳輸單元211之各者包含電阻221-1及221-2、一輸入緩衝器222、一前級驅動器223、一雷射二極體驅動器(LDD)224、一數位類比轉換器(DAC)225、一自動功率控制(APC)226及一雷射二極體監測電路227。
電阻221-1及221-2分別連接於GND與兩個信號線(其等之各者將自一信號處理電路(圖中未繪示)供應之一差分信號輸入至輸入緩衝器222)之間。輸入緩衝器222暫時保持自該信號處理電路(圖中未繪示)供應之該差分信號，補償一高頻波之一預定範圍內之一損耗，且確保一預定資料脈衝寬度。
前級驅動器223將自輸入緩衝器222供應之差分信號放大至一預定電壓且將一單端電壓信號供應至雷射二極體驅動器224。雷射二極體驅動器224將自前級驅動器223供應之該單端電壓信號轉換成一單端電流信號，且將經轉換之信號供應至用於光學通信之光源213。數位類比轉換器225將自自動功率控制226輸出之一數位控制信號轉換成一類比控制信號，且將經轉換之信號供應至雷射二極體驅動器224。
自動功率控制226輸出一控制信號以依使得預定強度之一光學信號自用於光學通信之光源213輸出之一方式控制自雷射二極體驅動器224輸出之電流信號之電功率。雷射二極體監測電路227監測用於光學通信之光源213，且在用於光學通信之光源213中偵測到一干擾時停止將一電流信號自雷射二極體驅動器224輸出至用於光學通信之光源213。
此外，接收單元212之各者包含一接收信號強度指示器(RSSI)231、一放大器74、一回饋電阻75、一限制放大器76及一放大器77。
信號強度指示器電路231量測自光接收元件214供應至一轉換阻抗放大器之一單端電流信號之強度。依類似於圖5中所繪示之光學接 收電路32之放大器74、回饋電阻75、限制放大器76及放大器77之一方式組態放大器74、回饋電阻75、限制放大器76及放大器77。
依此一方式，在光學通信晶片201中，依類似於上文所描述之光學接收電路32之一方式組態複數個接收單元212。在光學通信晶片201中配置複數個光學接收電路32。即，在光學通信晶片201中，可在複數個光學接收電路32中平行地執行電流電壓轉換。因此，在包含光學通信晶片201之一傳輸/接收器件及包含該傳輸/接收器件之一光學傳輸系統中，可減小光學接收區塊203之一電路面積及電功率消耗。因此，可使光學通信晶片201縮小尺寸。應注意，可獨立於光學通信晶片201而組態光學傳輸區塊202及光學接收區塊203。光學接收器件14(圖1)可包含光學接收區塊203。
再者，在光學通信晶片201中，由於可減少電功率消耗，所以可控制光學通信晶片201中之熱產生。因此，在光學通信晶片201中，可防止一電源供應器之一電壓降且可控制歸因於熱之對光學通信之一影響。此外，光學通信晶片201可減少鄰接傳輸單元211之間之串擾及鄰接接收單元212之間之串擾，且因此可執行具有較少雜訊之通信。
本發明亦可呈以下形式。
(1)一種光學接收電路，其包含：一電流電壓轉換單元，其被輸入係一經光電轉換之光學信號之一單端電流信號且其經組態以將該單端電流信號轉換成一單端電壓信號且自一輸出端子輸出該經轉換之信號；一放大器單元，其之一輸入端子連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子且其經組態以將該單端電壓信號放大至預先設定之預定振幅且自一輸出端子輸出該經放大之信號；及一差分轉換單元，其之一輸入端子連接至該放大器單元之該輸出端子且其經組態以輸出係在該放大器單元中放大之一差分單端電壓信號之一差分電壓信號。
(2)如(1)之光學接收電路，其中該差分轉換單元至少包含第一放 大器至第四放大器，且該第一放大器之一輸入端子連接至該放大器單元之該輸出端子，該第二放大器及該第三放大器之輸入端子連接至該第一放大器之一輸出端子，且該第四放大器之一輸入端子連接至該第二放大器之一輸出端子。
(3)如(2)之光學接收電路，其中該第一放大器至該第四放大器之各者包含一靜態CMOS型反相器電路。
(4)如(1)至(3)中任一項之光學接收電路，其中該放大器單元至少包含第五放大器至第九放大器，且該第五放大器之一輸入端子及該第六放大器之一輸入端子連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子且該第七放大器之一輸入端子連接至該第五放大器之一輸出端子，且該第八放大器之一輸出端子及該第九放大器之一輸入端子連接至該第六放大器之一輸出端子且該第八放大器之一輸入端子及該第九放大器之一輸出端子連接至該第七放大器之一輸出端子。
(5)如(4)之光學接收電路，其中該第五放大器至該第九放大器之各者包含一靜態CMOS型反相器電路。
(6)一種光學接收器件，該器件包含：一光接收元件，其經組態以輸出係一經光電轉換之光學信號之一單端電流信號；一電流電壓轉換單元，其被輸入來自該光接收元件之該單端電流信號且其經組態以將該單端電流信號轉換成一單端電壓信號且自一輸出端子輸出該經轉換之信號；一放大器單元，其之一輸入端子連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子且其經組態以將該單端電壓信號放大至預先設定之預定振幅且自一輸出端子輸出該經放大之信號；及一差分轉換單元，其之一輸入端子連接至該放大器單元之該輸出端子且其經組態以輸出係在該放大器單元中放大之一差分單端電壓信號之一差分電壓信號。
(7)如(6)之光學接收器件，其中各包含該電流電壓轉換單元、該放大器單元及該差分轉換單元之複數個光學接收電路配置於該光學接 收器件內，且可在該等光學接收電路中將電流信號平行地分別轉換成電壓信號。
(8)一種光學傳輸系統，其包含：一光學傳輸器件，其包含經組態以將一經光學傳輸之信號轉換成一電流信號之一光學傳輸電路及經組態以將在該光學傳輸電路中被轉換之該電流信號轉換成一光學信號之用於光學通信之一光源；及一光學接收器件，其包含經組態以透過一光學傳輸路徑而接收該光學信號且輸出係該經光電轉換之光學信號之一單端電流信號之一光接收元件及經組態以對自該光接收元件輸出之該電流信號執行電壓轉換之一光學接收電路，其中該光接收電路包含：一電流電壓轉換單元，其被輸入係一經光電轉換之光學信號之一單端電流信號且其經組態以將該單端電流信號轉換成一單端電壓信號且自一輸出端子輸出該經轉換之信號；一放大器單元，其之一輸入端子連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子且其經組態以將該單端電壓信號放大至預先設定之預定振幅且自一輸出端子輸出該經放大之信號；及一差分轉換單元，其之一輸入端子連接至該放大器單元之該輸出端子且其經組態以輸出係在該放大器單元中放大之一差分單端電壓信號之一差分電壓信號。
(9)如(8)之光學傳輸系統，其中在該光學接收器件中，配置複數個光學接收電路且可在該等光學接收電路中平行地分別接收光學信號。
應注意，本發明之實施例不限於上文所描述之實施例，且可在不背離本發明之範疇之情況下進行各種修改。

Claims (11)

  1. 一種光學接收電路，其包括：一電流電壓轉換單元，其包含接收一單端電流信號之一輸入，該單端電流信號係一經光電轉換之光學信號，該電流電壓轉換單元經組態以將該單端電流信號轉換成一單端電壓信號且自一輸出端子輸出該經轉換之信號；一放大器單元，其包含連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子之一輸入端子，該放大器單元經組態以將該單端電壓信號放大至預先設定之預定振幅且自一輸出端子輸出該經放大之信號；及一差分轉換單元，其包含連接至該放大器單元之該輸出端子之一輸入端子，該差分轉換單元經組態以輸出係在該放大器單元中放大之一差分單端電壓信號之一差分電壓信號，其中該差分轉換單元至少包含第一放大器至第四放大器，及該第一放大器之一輸入端子連接至該放大器單元之該輸出端子，該第二放大器及該第三放大器之輸入端子連接至該第一放大器之一輸出端子，且該第四放大器之一輸入端子連接至該第二放大器之一輸出端子。
  2. 如請求項1之光學接收電路，其中該第一放大器至該第四放大器之各者包含一靜態互補金屬氧化物半導體(CMOS)型反相器電路。
  3. 一種光學接收器件，其包括：如請求項1之光學接收電路；及一光接收元件，其經組態以將該單端電流信號輸出至該電流電壓轉換單元。
  4. 如請求項3之光學接收器件，其中該光學接收電路係複數個光學接收電路之一者，該複數個光學接收電路之各者包含一分別之電流電壓轉換單元、放大器單元及差分轉換單元以用於將電流信號平行地分別轉換成電壓信號。
  5. 如請求項3之光學接收器件，其中該第一放大器至該第四放大器之各者包含一靜態CMOS型反相器電路。
  6. 一種光學接收電路，其包括：一電流電壓轉換單元，其包含接收一單端電流信號之一輸入，該單端電流信號係一經光電轉換之光學信號，該電流電壓轉換單元經組態以將該單端電流信號轉換成一單端電壓信號且自一輸出端子輸出該經轉換之信號；一放大器單元，其包含連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子之一輸入端子，該放大器單元經組態以將該單端電壓信號放大至預先設定之預定振幅且自一輸出端子輸出該經放大之信號；及一差分轉換單元，其包含連接至該放大器單元之該輸出端子之一輸入端子，該差分轉換單元經組態以輸出係在該放大器單元中放大之一差分單端電壓信號之一差分電壓信號，其中該放大器單元至少包含第一放大器至第五放大器，及該第一放大器之一輸入端子及該第二放大器之一輸入端子連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子且該第三放大器之一輸入端子連接至該第一放大器之一輸出端子，及該第四放大器之一輸出端子及該第五放大器之一輸入端子連接至該第二放大器之一輸出端子且該第四放大器之一輸入端子及該第五放大器之一輸出端子連接至該第三放大器之一輸出端子。
  7. 如請求項6之光學接收電路，其中該第一放大器至該第五放大器之各者包含一靜態CMOS型反相器電路。
  8. 一種光學接收器件，其包括：如請求項6之光學接收電路；及一光接收元件，其經組態以將該單端電流信號輸出至該電流電壓轉換單元。
  9. 如請求項8之光學接收器件，其中該第一放大器至該第五放大器之各者包含一靜態CMOS型反相器電路。
  10. 一種光學傳輸系統，其包括：一光學傳輸器件，其包含經組態以將一經光學傳輸之信號轉換成一電流信號之一光學傳輸電路及經組態以將在該光學傳輸電路中被轉換之該電流信號轉換成一光學信號之用於光學通信之一光源；及一光學接收器件，其包含經組態以透過一光學傳輸路徑而接收該光學信號且輸出係該經光電轉換之光學信號之一單端電流信號之一光接收元件及經組態以對自該光接收元件輸出之該電流信號執行電壓轉換之一光學接收電路，其中該光接收電路包含一電流電壓轉換單元，其包含接收該單端電流信號之一輸入，該電流電壓轉換單元經組態以將該單端電流信號轉換成一單端電壓信號且自一輸出端子輸出該經轉換之信號，一放大器單元，其包含連接至該電流電壓轉換單元之該輸出端子之一輸入端子，該放大器單元經組態以將該單端電壓信號放大至預先設定之預定振幅且自一輸出端子輸出該經放大之信號，及一差分轉換單元，其包含連接至該放大器單元之該輸出端 子之一輸入端子，該差分轉換單元經組態以輸出係在該放大器單元中放大之一差分單端電壓信號之一差分電壓信號，其中該差分轉換單元至少包含第一放大器至第四放大器，及該第一放大器之一輸入端子連接至該放大器單元之該輸出端子，該第二放大器及該第三放大器之輸入端子連接至該第一放大器之一輸出端子，且該第四放大器之一輸入端子連接至該第二放大器之一輸出端子。
  11. 如請求項10之光學傳輸系統，其中在該光學接收器件中，該光學接收電路係經配置以平行地分別接收光學信號之複數個光學接收電路之一者。
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